1、填空题  已知2SO2（g）＋O2（g）2SO3（g）；△H＜0的实验数据如下表：

参考答案：（1）450℃；（2）1×105Pa?因为常压下SO2的转化率已经很高，若采用较大的压强，SO2的转化率提高很少，但需要动力更大，对设备的要求更高；（3）因为SO2的转化率比较高，达到平衡后的混合气体中SO2的余量很少，故不需要分离SO3。

本题解析：工业生产中既要考虑反应速率快，又要考虑原料转化率高，同时也要考虑实现条件的限制。当它们出现矛盾时，两者都要兼顾，特别要适应催化剂的活性。该反应与合成氨相似，但实际情况又不完全相同，故解题时应理论联系实际，依据合成SO3的实验数据来解答。该反应与合成氨的反应相似：都是气体体积缩小的放热反应，温度升高有利于加快反应速率，但降低了反应物的转化率，适宜的条件的选择需要综合考虑。增大压强有利于加快反应速率，同时也提高了反应物的转化率，但压强对SO2的转化率影响不大，同时加压需要动力因素、设备耐压因素，综合经济效益，生产过程中采用在常压下进行最合理。由于SO2的转化率比较高，达到平衡后的混合气体中SO2的余量很少，故不需要分离SO3。

本题难度：一般

2、填空题  （8分）反应在容积不变的密闭容器中达到平衡，且起始时A与B的物质的量之比为a:b。则
（1）平衡时A与B的转化率之比是?。
（2）若同等倍数地增大A、B的物质的量浓度，要使A与B的转化率同时增大，(a+b)与(c+d)所满足的关系是(a+b)?(c+d)（填“>”、“=”、“<”或“没关系”）
（3）设定a=2，b=1，c=3，d=2，在甲、乙、丙、丁4个相同的容器中A的物质的量依次是2mol、1mol、2mol、1mol，B的物质的量依次是1mol、1mol、2mol，2mol ，C和D的物质的量均为0。则在相同温度下达到平衡时，A的转化率最大的容器是?（填容器序号，下同），B的转化率由大到小的顺序是?。

参考答案：
（1）1：1?
（2）>?
（3）丁；甲>乙>丙>丁

本题解析：
（注原题缺少数据，补上后如下）（3）设定a=2，b=1，c=3，d=2，在甲、乙、丙、丁4个相同的容器中A的物质的量依次是2mol、1mol、2mol、1mol，B的物质的量依次是1mol、1mol、2mol，2mol ，C和D的物质的量均为0。则在相同温度下达到平衡时，A的转化率最大的容器是?（填容器序号，下同），B的转化率由大到小的顺序是?。
（1）起始时A与B的物质的量之比为a:b，即等于反应物计量数之比，转化率相等，1：1
（2）?相当于增大压强，平衡向这气体体积减小的方向移动，所以>?
（3）列表比较：
甲、乙、丙、丁
A?2? 1? 2? 1
B? 1?1? 2? 2
提高B的浓度，可提高A的转化率，丁；
同理，B与A的比越大，B的转化率越大，B的转化率由大到小的顺序是：甲>乙>丙>丁

本题难度：简单

3、填空题  （14分）CO和H2的混合气体俗称合成气，是一种重要的工业原料气，工业上利用天
然气（主要成分为CH4）与水进行高温重整制备合成气。
（1）已知：CH4、H2和CO的燃烧热(△H)分别为－890.3kJ/mol、－285.8kJ/mol和－283.0kJ/mol，且1mol液态水汽化时的能量变化为44.0kJ。用1 m3（标准状况）的甲烷与水蒸气在高温下反应制取合成气所需的热量为               （保留整数）。
（2）在一定温度下，向体积为2L的密闭容器中充入0.40mol CH4和0.60mol H2O(g)，测得CH4(g)和H2(g)的物质的量浓度随时间变化如下表所示：

①计算该反应第一次达平衡时的平衡常数K                   。
②3min时改变的反应条件是                       （只填一种条件的改变即可）。
（3）已知温度、压强、投料比X[n(CH4)/n(H2O)]对该反应的影响如图所示。

①图1中的两条曲线所示投料比的关系X1         X2(填“=”、“>”或“<”下同)。
②图2中两条曲线所示的压强比的关系：P1         P2。
（4）以天然气（设杂质不参与反应）、KOH溶液为原料可设计成燃料电池：
①放电时，负极的电极反应式为                                            。
②设装置中盛有100.0mL 3.0mol/L KOH溶液，放电时参与反应的氧气在标准状况下的体积为8.96L，放电过程中没有气体逸出，则放电完毕后，所得溶液中各离子浓度由大到小的关系为                   。

参考答案：（每空2分，共14分）
（1）9201 kJ（9200 kJ也可）
（2）①0.135     ②升高温度或增大H2O(g)的浓度（或投料）（凡合理答案均计分）
（3）①＞  ②＞
（4）①CH4－8e－＋10OH－ ＝CO32-＋7H2O
②c(K+)＞c(HCO3-)＞c(CO32-)＞c(OH－)＞c(H＋) （有错计0分）

本题解析：（1）甲烷和水蒸气高温反应生成CO和氢气的化学方程式是CH4（g）+H2O（g）=3H2（g）+CO（g），根据CH4、H2和CO的燃烧热和水气化时吸收的热量及盖斯定律，则1mol甲烷与水蒸气反应的热效应为△H=[-890.3-(-283)-(285.8×3)-44]kJ=206.1kJ/mol，则1立方米的甲烷完全与水蒸气反应放出的热量是1000L/22.4L/mol×206.1kJ/mol=9201kJ；
（2）①该反应第一次达平衡是在第2min时，甲烷的平衡浓度是0.1mol/L，氢气的平衡浓度是0.3mol/L，根据化学方程式CH4（g）+H2O（g）=3H2（g）+CO（g）可计算CO的平衡浓度是0.1mol/L，水蒸气的平衡浓度是0.60mol/2L-0.1mol/L=0.2mol/L，则该反应的平衡常数K=(0.1×0.33)/(0.1×0.2)=0.135；
②4min与3min时的物质的浓度相比，氢气的浓度增大0.03mol/L，而甲烷的浓度减小0.01mol/L，说明平衡正向移动，而该反应是吸热反应，所以可能是升高温度而使平衡正向移动；或者是增大水蒸气的量，使平衡正向移动；
（3）①增大水蒸气的物质的量，平衡正向移动，会增大甲烷的转化率，则甲烷的体积分数会减小，相同温度时曲线X2比曲线X1低，所以X2中水蒸气的比例大，则甲烷的比例小，所以X1> X2；
②投料比相同时，压强增大，平衡逆向移动，甲烷的百分含量增大，P1曲线在P2曲线的上方，所以P1>P2；
（4）①以甲烷为燃料的碱性燃料电池中，甲烷在负极发生氧化反应，失去电子生成的二氧化碳与氢氧根离子反应生成碳酸根离子和水，所以负极的电极反应式为CH4－8e－＋10OH－ ＝CO32-＋7H2O；
②放电时参与反应的氧气在标准状况下的体积为8.96L，物质的量是8.96L/22.4L/mol=0.4mol，正极的电极反应式为O2+4e-+2H2O=4OH-，则转移电子的物质的量是1.6mol，需要0.2mol甲烷气体，若生成碳酸根离子，则需要KOH的物质的量至少2mol，现在溶液中KOH的物质的量是0.1L×3mol/L=0.3mol<2mol，根据元素守恒，0.2mol甲烷产生0.2mol二氧化碳与0.3molKOH反应，生成0.1molKHCO3和0.1molK2CO3，溶液呈碱性，碳酸根离子的水解程度大于碳酸氢根离子，所以溶液中钾离子的浓度最大，其次是碳酸氢根离子，然后是碳酸根离子、氢氧根离子，最小的为氢离子，即c(K+)＞c(HCO3-)＞c(CO32-)＞c(OH－)＞c(H＋)。
考点：考查盖斯定律的应用，平衡移动的判断，化学平衡常数的计算，电化学反应原理的应用，离子浓度的比较

本题难度：困难

4、选择题  在一密闭容器中加入A、B、C三种气体，保持温度一定，在t1～t4时刻测得各物质的浓度如下表。据此判断下列结论正确的是

[? ]
A．在t3时刻反应已经停止
B．A的转化率比B的转化率低
C．该温度下此可逆反应平衡常数K＝4
D．该反应的化学方程式为2A(g)＋B(g)C(g)

参考答案：D

本题解析：

本题难度：一般

5、选择题  煤气化过程中生成的CO和H2一定条件下制甲醇的反应如下：
CO（g）+ 2H2（g）CH3OH（g）    △H < 0。其他条件不变，改变某一条件后，用示意图表示的反应变化正确的是

	A	B	C	D
改变的条件	压强	温度	平衡体系增加H2	催化剂
变化的示意图

参考答案：A

本题解析：A、增大压强，反应速率加快，先到平衡，所以P1压强高，增大压强，平衡正向移动，甲醇的体积分数增大，所以正确，选A；B、温度升高，平衡逆向移动，氢气的转化率降低，错误，不选B；C、增加氢气，正反应速率增大，逆反应速率不变，正反应速率大于逆反应速率，平衡正向移动，所以错误，不选C；D、使用催化剂只能改变反应速率，不影响平衡，所以混合气体的总压强应该相等，所以错误，不选D。
考点：化学平衡图像分析，条件对反应速率和平衡的影响

本题难度：一般